JPS6287423A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
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- JPS6287423A JPS6287423A JP22641385A JP22641385A JPS6287423A JP S6287423 A JPS6287423 A JP S6287423A JP 22641385 A JP22641385 A JP 22641385A JP 22641385 A JP22641385 A JP 22641385A JP S6287423 A JPS6287423 A JP S6287423A
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- JP
- Japan
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- mold
- molding
- chromium
- nitrogen
- optical element
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/26—Mixtures of materials covered by more than one of the groups C03B2215/16 - C03B2215/24, e.g. C-SiC, Cr-Cr2O3, SIALON
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、光学素子成形用型に関する。
[従来の技術]
一般に、光学ガラスを加熱プレスにより所望に成形して
光学素子を得ることは、例えば特公昭55−11624
号公報により知られている。ところで、この加熱プレス
手段による場合は、成形用型の離型性の良いことが必要
であり、特に像形成用光学レンズに要求される厳密な表
面形状および表面特性を満足するには、離型性が重要な
問題である0通常、離型性は、成形用型の材料に起因す
るガラス濡れ性に大きく依存している。
光学素子を得ることは、例えば特公昭55−11624
号公報により知られている。ところで、この加熱プレス
手段による場合は、成形用型の離型性の良いことが必要
であり、特に像形成用光学レンズに要求される厳密な表
面形状および表面特性を満足するには、離型性が重要な
問題である0通常、離型性は、成形用型の材料に起因す
るガラス濡れ性に大きく依存している。
従来、光学素子成形用型としては、米国特許第3168
61号明細書に開示されるように5US400系ステレ
ス鋼を用いたものや、特開昭59−123629号公報
に開示されるように金属材料からなる型の表面に窒化チ
タン(TiN )層を形成したものがある。
61号明細書に開示されるように5US400系ステレ
ス鋼を用いたものや、特開昭59−123629号公報
に開示されるように金属材料からなる型の表面に窒化チ
タン(TiN )層を形成したものがある。
[発明が解決しようとする問題点]
しかし、上記ステンレス鋼等の金属からなる光学素子成
形用型は、ガラスの成形および熱間加圧の各工程におけ
る温度サイクルにより結晶粒の成長を生じて結晶構造が
変化し、型の表面が肌荒れして離型性が著しく劣化し、
成形品の所望の表面形状を得られず、成形早期に製品の
平滑度や光沢を損なうとともに、型自体の寿命が非常に
短いという問題があった。また、金型の表面にTiN層
を形成したものは、金型温度が500℃以上になると酸
化してしまい、濡れ性が悪くなって離型性が劣化し、高
温の成形加工には不適当であった。この発明は、このよ
うな問題点に着目してなされたもので、長寿命にして離
型性が良好であり、高温での成形加工にも適した光学素
子成形用型を提供することを目的とする。
形用型は、ガラスの成形および熱間加圧の各工程におけ
る温度サイクルにより結晶粒の成長を生じて結晶構造が
変化し、型の表面が肌荒れして離型性が著しく劣化し、
成形品の所望の表面形状を得られず、成形早期に製品の
平滑度や光沢を損なうとともに、型自体の寿命が非常に
短いという問題があった。また、金型の表面にTiN層
を形成したものは、金型温度が500℃以上になると酸
化してしまい、濡れ性が悪くなって離型性が劣化し、高
温の成形加工には不適当であった。この発明は、このよ
うな問題点に着目してなされたもので、長寿命にして離
型性が良好であり、高温での成形加工にも適した光学素
子成形用型を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
かかる従来の問題点を解決するために、本発明は、光学
素子成形用型の少なくとも成形面をクロム(Cr)およ
び窒素(N)を主成分とする化合物で形成した。例えば
モリブデン(No) 、チタン(Ti) 、タングステ
ン(W)またはステンレス鋼からなる金型の成形面にC
rおよびNを主成分とする化合物の被膜を形成したもの
である。
素子成形用型の少なくとも成形面をクロム(Cr)およ
び窒素(N)を主成分とする化合物で形成した。例えば
モリブデン(No) 、チタン(Ti) 、タングステ
ン(W)またはステンレス鋼からなる金型の成形面にC
rおよびNを主成分とする化合物の被膜を形成したもの
である。
上記OrおよびNを主成分とする化合物は、Cr40〜
90モル%、N10〜50モル%であってCrとNとの
合計が90モル%以上含有することが好ましい。これは
、Crが40モル%未満であると、被膜がもろく、膨張
係数も小さくなるため、剥離や脱落が生じ易くなり、ま
たOrが90モル%を越えると、耐蝕性が低下し、硬度
も不十分となるからである。一方、Nが10モル%未満
であると、耐蝕性が低下してしまい、Nが50モル%を
越えると、被膜がもろく、膨張係数も小さくなって剥離
や脱落が生じ易くなるからである。また、OrとNとの
合計が90モル%未満であると、十分な離型性が得られ
ない。
90モル%、N10〜50モル%であってCrとNとの
合計が90モル%以上含有することが好ましい。これは
、Crが40モル%未満であると、被膜がもろく、膨張
係数も小さくなるため、剥離や脱落が生じ易くなり、ま
たOrが90モル%を越えると、耐蝕性が低下し、硬度
も不十分となるからである。一方、Nが10モル%未満
であると、耐蝕性が低下してしまい、Nが50モル%を
越えると、被膜がもろく、膨張係数も小さくなって剥離
や脱落が生じ易くなるからである。また、OrとNとの
合計が90モル%未満であると、十分な離型性が得られ
ない。
本発明において、CrおよびNを主成分とする化合物と
しては、−窒化クロム(CrN ) 、 Cr−Cr
Nまたは二窒化クロム(Or2N ) jErN系化
合物等が適している。
しては、−窒化クロム(CrN ) 、 Cr−Cr
Nまたは二窒化クロム(Or2N ) jErN系化
合物等が適している。
なお、金型に被膜を形成するには、金型の成形面を研磨
して十分に平滑かつ形状精度を良好に仕上げた後、イオ
ンブレーティングまたはその他のPVD法等を用いて行
い、被膜は1〜3#Lmの厚さで均一に形成し、通常こ
のままで光学素子成形用型として用いる。また、必要に
応じて研磨を行い、更に粗さ、形状等の表面品質を向上
させてもよい。
して十分に平滑かつ形状精度を良好に仕上げた後、イオ
ンブレーティングまたはその他のPVD法等を用いて行
い、被膜は1〜3#Lmの厚さで均一に形成し、通常こ
のままで光学素子成形用型として用いる。また、必要に
応じて研磨を行い、更に粗さ、形状等の表面品質を向上
させてもよい。
上記構成の光学素子成形用型は、十分な硬度を有して長
寿命であり、濡れ角が大きくて離型性が良く、高温での
成形加工においても優れた離型性を示す。
寿命であり、濡れ角が大きくて離型性が良く、高温での
成形加工においても優れた離型性を示す。
[実施例]
第1図に示すように、ステンレス鋼からなる金属基材l
を所望の最終製品に対応した形状に加工し、さらに光学
的要求の生じる成形面に鏡面研磨を施し、その成形面に
対し、イオンブレーティングにより厚さ1.5 pmの
CrN被膜2を形成した。
を所望の最終製品に対応した形状に加工し、さらに光学
的要求の生じる成形面に鏡面研磨を施し、その成形面に
対し、イオンブレーティングにより厚さ1.5 pmの
CrN被膜2を形成した。
ここに、CrN被lI2は、CrN95モル%以上で炭
素(C)、ケイ素(Si) 、ナトリウム(Ha)等の
不純物を含有している。
素(C)、ケイ素(Si) 、ナトリウム(Ha)等の
不純物を含有している。
次に、上記実施例で得た光学素子成形用型とフリント系
ガラスとの濡れ性を試験した。その試験結果を第2図に
示す。なお、比較のため、第2図中にステンレス鋼にT
iN層を形成した型9石英ガラスからなる型および5U
S402J2鋼からなる型の試験結果も示した。試験は
、窒素ガス雰囲気に保持した加熱炉を2 deg/wi
nで昇温し、炉内における光学素子成形用型とペレット
状に加工したフリント系ガラスとの濡れ角を測定したも
のである。
ガラスとの濡れ性を試験した。その試験結果を第2図に
示す。なお、比較のため、第2図中にステンレス鋼にT
iN層を形成した型9石英ガラスからなる型および5U
S402J2鋼からなる型の試験結果も示した。試験は
、窒素ガス雰囲気に保持した加熱炉を2 deg/wi
nで昇温し、炉内における光学素子成形用型とペレット
状に加工したフリント系ガラスとの濡れ角を測定したも
のである。
第2図は、横軸に炉内の温度(℃)、縦軸に濡れ角(度
)をとったもので、実線3は実施例のもの、破線4はス
テンレス鋼にTiN層を形成したもの、破線5は石英ガ
ラスからなるもの、破線6は5US420J2鋼からな
るものの特性を示す。第2図から明らかなように、実施
例の型は、広い温度範囲で濡れ角が大きく、ガラスとは
濡れにくく、離型性が良好であることが判る。これに対
し、石英ガラスまたは5US420J2鋼からなる型は
、濡れ角が小さく、離型性が悪い。これは、石英ガラス
はフリント系ガラスと同様の酸化物であるためであり、
金属は化学的にラジカルであるためであると考えられる
。また、TiN層を形成したものは、500℃付近まで
は満足できる値を示すが、500℃を越えると酸化によ
り濡れ角が小さくなり、離型性が悪くなってしまう。
)をとったもので、実線3は実施例のもの、破線4はス
テンレス鋼にTiN層を形成したもの、破線5は石英ガ
ラスからなるもの、破線6は5US420J2鋼からな
るものの特性を示す。第2図から明らかなように、実施
例の型は、広い温度範囲で濡れ角が大きく、ガラスとは
濡れにくく、離型性が良好であることが判る。これに対
し、石英ガラスまたは5US420J2鋼からなる型は
、濡れ角が小さく、離型性が悪い。これは、石英ガラス
はフリント系ガラスと同様の酸化物であるためであり、
金属は化学的にラジカルであるためであると考えられる
。また、TiN層を形成したものは、500℃付近まで
は満足できる値を示すが、500℃を越えると酸化によ
り濡れ角が小さくなり、離型性が悪くなってしまう。
一方、マイクロビッカース硬度計を用いてCrN被膜2
の表面における硬度を測定した。その結果、10g荷重
下で、金属基材1に超硬合金を用いた場合には、 15
00±100kgf/層■2,5US304鋼を用いた
場合には、約100100O/+s+w2.5US42
0J2焼入れ鋼を用いた場合には、1200±100k
gf/am 2を示した。これらの値は、従来の焼入れ
済合金工具鋼が600〜800Kgf/am 2である
のに比し、十分優れた特性である。
の表面における硬度を測定した。その結果、10g荷重
下で、金属基材1に超硬合金を用いた場合には、 15
00±100kgf/層■2,5US304鋼を用いた
場合には、約100100O/+s+w2.5US42
0J2焼入れ鋼を用いた場合には、1200±100k
gf/am 2を示した。これらの値は、従来の焼入れ
済合金工具鋼が600〜800Kgf/am 2である
のに比し、十分優れた特性である。
また、表面粗さについては、例えば前記実施例において
、金属基材1の成形面をRmax=0.1ル層の面に研
磨してCrN被膜2を形成した場合、CrN被膜2の表
面粗さは変化しなかった。さらに、金属基材lの成形面
をRrsax =0.03gm程度の面に研磨してCr
N被膜2を形成した場合、CrN被膜2の表面粗さはR
■a!≦0.02#Lmとなり、更に良好な面となった
。
、金属基材1の成形面をRmax=0.1ル層の面に研
磨してCrN被膜2を形成した場合、CrN被膜2の表
面粗さは変化しなかった。さらに、金属基材lの成形面
をRrsax =0.03gm程度の面に研磨してCr
N被膜2を形成した場合、CrN被膜2の表面粗さはR
■a!≦0.02#Lmとなり、更に良好な面となった
。
また、実施例の型に対し5000シヨツトのガラス光学
部品成形を行ったところ、その成形面には全く変化がな
く、初期性能を維持していた。
部品成形を行ったところ、その成形面には全く変化がな
く、初期性能を維持していた。
なお、上記実施例においては、金属基材1に直接CrN
被膜2を形成したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、金属基材1にOrを被着させた後にC
rN被膜を形成してもよい。Orは、膨張係数がステン
レス鋼とCrNとの間であり、金属基材lとの密着性を
向上することができる。
被膜2を形成したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、金属基材1にOrを被着させた後にC
rN被膜を形成してもよい。Orは、膨張係数がステン
レス鋼とCrNとの間であり、金属基材lとの密着性を
向上することができる。
ただし、Crは、耐蝕性を考慮すると、被膜表面には存
在しない方が好ましい。
在しない方が好ましい。
一方、成形面以外の部分にCrN被膜を形勢してもよく
、被膜はCr−CrNの非晶質状組織またはCrN −
Or −Cr2 Nの共晶状態のもの等でも前記実施例
とほぼ同様の効果を得ることができる。また、本発明に
おいて、総和で10モル%未満であれば、ホウ素(B)
、リン(P)、バナジウム(V)、ケイ素(Si) 、
ハフニウム(Hf)等を化合物中に添加してもよい。
、被膜はCr−CrNの非晶質状組織またはCrN −
Or −Cr2 Nの共晶状態のもの等でも前記実施例
とほぼ同様の効果を得ることができる。また、本発明に
おいて、総和で10モル%未満であれば、ホウ素(B)
、リン(P)、バナジウム(V)、ケイ素(Si) 、
ハフニウム(Hf)等を化合物中に添加してもよい。
[発明の効果]
以上のように、本発明の光学素子成形用型によれば、少
なくとも成形面をCrおよびNを主成分とする化合物に
より形成しているので、長寿命にして離型性が良好であ
り、高温での成形加工も良好に行い得、型自体のコスト
も安価である。
なくとも成形面をCrおよびNを主成分とする化合物に
より形成しているので、長寿命にして離型性が良好であ
り、高温での成形加工も良好に行い得、型自体のコスト
も安価である。
第1図は本発明の光学素子成形用型の一実施例を示す縦
断正面図、第2図はフリント系ガラスとの濡れ性の試験
結果を示すグラフである。 1・・・金属基材 2・・・CrN被膜 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社2 Cr
N皮膜 手続補正書(自発) 昭和61年1月29日 1、事件の表示 昭和60年特許願第226413号 2、発明の名称 光 学 素 子 成 形 用 型3、補
正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号4、代理
人 6、補正の対象 7、補正の内容 (1)明細書第3頁第9行目に記載する「濡れ性が悪く
」を「濡れ性が良く」と補正する。 (り 明細書第6頁第5行目に記載するr 5US40
2J2 Jをr 5US420J2 Jと補正する。 (3)明細書第6頁第13行目に記載する「破線4」を
「実線4」と補正する。 (滲 明細書第8頁第15行目に記載する「形勢」を「
形成」と補正する。 (9明細書第9頁第2行目に記載する「添加してもよい
。」を「添加しても前記効果を高めることができる。」
と補正する。 8、添付書類の目録 別 紙 1通 別 紙 2、特許請求の範囲 (υ クロムおよび窒素を主成分とする化合物により少
なくとも成形面を形成したことを特徴とする光学素子成
形用型。 ■ 前記クロムおよび窒素を主成分とする化合物が、ク
ロム40〜90モル%、窒素10〜50モル%であって
クロムと窒素との合計が90モル%以上の化合物からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学素
子成形用型。 (3)前記クロムおよび窒素を主成分とする化合物が、
CrN、0r−CrNまたはGr2N−CrN系化合
物からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の光学素子成形用型。
断正面図、第2図はフリント系ガラスとの濡れ性の試験
結果を示すグラフである。 1・・・金属基材 2・・・CrN被膜 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社2 Cr
N皮膜 手続補正書(自発) 昭和61年1月29日 1、事件の表示 昭和60年特許願第226413号 2、発明の名称 光 学 素 子 成 形 用 型3、補
正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号4、代理
人 6、補正の対象 7、補正の内容 (1)明細書第3頁第9行目に記載する「濡れ性が悪く
」を「濡れ性が良く」と補正する。 (り 明細書第6頁第5行目に記載するr 5US40
2J2 Jをr 5US420J2 Jと補正する。 (3)明細書第6頁第13行目に記載する「破線4」を
「実線4」と補正する。 (滲 明細書第8頁第15行目に記載する「形勢」を「
形成」と補正する。 (9明細書第9頁第2行目に記載する「添加してもよい
。」を「添加しても前記効果を高めることができる。」
と補正する。 8、添付書類の目録 別 紙 1通 別 紙 2、特許請求の範囲 (υ クロムおよび窒素を主成分とする化合物により少
なくとも成形面を形成したことを特徴とする光学素子成
形用型。 ■ 前記クロムおよび窒素を主成分とする化合物が、ク
ロム40〜90モル%、窒素10〜50モル%であって
クロムと窒素との合計が90モル%以上の化合物からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学素
子成形用型。 (3)前記クロムおよび窒素を主成分とする化合物が、
CrN、0r−CrNまたはGr2N−CrN系化合
物からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の光学素子成形用型。
Claims (3)
- (1)クロムおよび窒素を主成分とする化合物により少
なくとも成形面を形成したことを特徴とする光学素子成
形用型。 - (2)前記クロムおよび窒素を主成分とする化合物が、
クロム40〜90モル%、窒素10〜50モル%であっ
てクロムと窒素との合計が90モル%以上の化合物から
なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学
素子成形用型。 - (3)前記クロムおよび窒素を主成分とする化合物が、
一窒化一クロム、クロム−一窒化一クロムまたは一窒化
2クロム−一窒化一ロム系化合物からなることを特徴と
する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の光学素子成
形用型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22641385A JPS6287423A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22641385A JPS6287423A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 光学素子成形用型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6287423A true JPS6287423A (ja) | 1987-04-21 |
JPH0361616B2 JPH0361616B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=16844729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22641385A Granted JPS6287423A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6287423A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02267128A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子成形用型及びその製造方法 |
JPH03140461A (ja) * | 1989-10-20 | 1991-06-14 | Centre Stephanois Rech Mec Hydromec Frottement | クロム―窒素合金表面コーティング及びその形成方法 |
WO1995029271A1 (fr) * | 1994-04-21 | 1995-11-02 | Kabushiki Kaisha Riken | Coulisse et son procede de fabrication |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP22641385A patent/JPS6287423A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02267128A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子成形用型及びその製造方法 |
JPH03140461A (ja) * | 1989-10-20 | 1991-06-14 | Centre Stephanois Rech Mec Hydromec Frottement | クロム―窒素合金表面コーティング及びその形成方法 |
WO1995029271A1 (fr) * | 1994-04-21 | 1995-11-02 | Kabushiki Kaisha Riken | Coulisse et son procede de fabrication |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0361616B2 (ja) | 1991-09-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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